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Mig-Mag Schweißgeräte und Schweißverfahren

 

Schweissgerät bei der Karosserie-Instandsetzung 

In aller Regel werden Karosserien unter Einsatz von Schweißverfahren instandgesetzt, wobei es hier grundsätzlich zwischen klassischen Schweißverfahren und modernen Lötverfahren zu unterscheiden gilt.

In Kfz-Reparaturwerkstätten und -betrieben, aber auch Garagen und Hobbywerkstätten hat sich als MIG/MAG-Schweißen als sehr effektive und einfach durchzuführende Schweißmethode etabliert.

 

Dieses Schweißverfahren gehört zu den Lichtbogenschweißverfahren und basiert letztlich darauf, dass der brennende Lichtbogen die Wärme liefert, die benötigt wird, um den Schweißzusatzstoff aufzuschmelzen. Als Schweißzusatzstoff wird ein Metalldraht verwendet, der einerseits für die Stromzufuhr verantwortlich ist und andererseits das Schweißgut darstellt.

Die Funktion der verwendeten Schutzgase besteht im Schutz des Lichtbogens, wobei das zu verschweißende Material darüber entscheidet, ob aktive oder inerte Gase zum Einsatz kommen. Inerte Gase verhindern, das Sauerstoff an das Schmelzmaterial gelangt und es dadurch zu einer chemischen Reaktion kommt, aktive Gase fördern die Reaktion mit dem zu schmelzenden Material.

Eine Alternative zu diesem Schweißverfahren wäre das WIG-Schweißen, bei dem eine stromführende, aber nicht abschmelzende Wolframelektrode verwendet und bei dem ausschließlich mit inerten Gasen gearbeitet wird.

 

 

Schutzgasschweißgeräte und Plasmaschweißen

Vom Prinzip her ähnlich und mit nur geringfügigen Unterschieden gestaltet sich das Plasmaschweißen, bei dem ebenfalls Wolframelektroden zum Einsatz kommen. Vor allem für weniger erfahrene und geübte Schweißer ist aber das MIG/MAG-Schweißen die geeignete Lösung bei der Karosserie-Instandsetzung, denn der Umgang mit den Schweißgeräten gestaltet sich recht einfach und durch die vielseitigen Einsatzmöglichkeiten lohnt sich die Anschaffung eines Gerätes immer dann, wenn künftig häufiger geschweißt werden soll.

Selbst wenn die Karosserie wieder repariert ist, können mithilfe eines solchen Schweißgerätes später dann auch kleinere Reparaturarbeiten beispielsweise am Gartenzaun oder dem Metallgeländer durchgeführt werden.

Vorteilhaft ist zudem, dass auch ordentliche Schutzgasschweißgeräte teilweise bereits zu recht günstigen Preisen zu haben sind und auch diese Geräte aus dem unteren Preissegment für semiprofessionelle Schweißer vollständig ausreichen.

 

Korrosionsschutz vor dem Anschweißen

Die Vorgehensweise bei der Instandsetzung der Karosserie gestaltet sich derart, dass das defekte Teil zunächst entfernt, das Ersatzteil angepasst und alle Kanten sorgfältig gesäubert und entgratet werden. Sinnvoll ist, einen Korrosionsschutz vor dem Anschweißen aufzutragen und sehr wichtig ist, die Temperatur auf dem Schweißgerät entsprechend dem verwendeten Material einzustellen, denn ansonsten besteht vor allem bei dünnen Blechen Durchbrenngefahr.

Dies wiederum würde dann darin enden, dass die Karosserie zwar wieder vollständig ist, nach dem Schweißen aber mehr Löcher aufweist als vorher.

 

 

Auto schweißen

Prinzipiell muss man, bei entsprechender Ausrüstung, nicht zwangsläufig in die Werkstatt fahren, sondern kann auch selbst am Auto schweißen. Allerdings gibt es dafür, speziell was Verschweißungen an tragenden Teilen betrifft, gesetzliche Vorschriften, die spätestens bei einer Inspektion oder bei der Straßenverkehrstauglichkeitsprüfung zum Tragen kommen.

An tragenden Teilen sind eigentlich nur überlappende Schweißnähte zulässig, als Faustregel kann es der Hobbyschweißer aber so handhaben, dass die Teile, die per Punktschweißung angebracht waren, nach Überarbeitung auch wieder per Punktschweißung angebracht werden und die Teile, die im Originalzustand nicht verschweißt waren, stumpf eingeschweißt und verschliffen werden.

Wer am Auto schweißen möchte, kann dies per Elektrodenschweißen, per WIG oder per MIG und Mag durchführen.

Für die Anleitung zum Elektrodenschweißen ist wichtig, dass das Schmelzbad mit der Elektrode über die ganze Naht gezogen wird, wobei man den Durchmesser der geeigneten Elektrode der Verpackung oder den Angaben auf dem Schweißgerät entnimmt. Anfangs ist es sicher am einfachsten, die Elektrode stechend im 60°-Winkel zu führen, geübtere Schweißer werden sicher schleppend schweißen, wodurch der Einbrand tiefer und die Schweißraupe flacher wird.

 

Generell ist es immer ratsam, wenn möglich, so zu schweißen, dass man die Schweißnaht sieht und kontrollieren kann. Der Vorteil beim WIG-Schweißen liegt darin, dass nicht zwangsläufig ein Schweißzusatzstoff notwendig ist und die Schweißstelle gut kontrolliert werden kann. Zudem entsteht beim WIG-Schweißen relativ wenig Verzug und eine recht saubere Schweißnaht.

Einfach zu erlernen sind das MIG- und das MAG-Schweißen, allerdings braucht man hierzu neben dem speziell legierten Draht auch die entsprechende Ausrüstung und die Schweißnähte bedürfen oft gerade bei Anfängern mehr Nacharbeit. Kleinere Zwischenräume innerhalb der Schweißnaht können verspachtelt werden, bei größeren Spalten reduziert man die Stromstärke und setzt Punktschweißungen. Zwei sehr wichtige Punkte beim Auto schweißen sind der Korrosionsschutz und die eigene Sicherheit. Um die Schweißstelle vor Korrosion zu schützen, können Versiegelungen mit einer Grundierung, Hohlraumschutz oder eine Dichtmasse verwendet werden. Für die eigene Sicherheit ist eine geeignete Kleidung und ein guter Schutz für die Augen unbedingt notwendig.

 

Auspuff schweißen

Der Auspuff ist die Abgasanlage von einem Verbrennungsmotor in einem Fahrzeug. Hat der Auspuff lediglich ein Loch und weist ansonsten im Inneren keine massive Korrosion auf, kann man durchaus den Auspuff schweißen, anstatt ihn auszutauschen. Das hierbei angewandte Schweißverfahren ist Schutzgasschweißen, an Material benötigt man etwas Blech, in der Regel wird hierbei Karosserieblech verwendet. Das Prinzip des Schutzgasschweißens besteht darin, dass ein Lichtbogen zwischen einer Drahtelektrode und dem Werkstück, in diesem Fall dem Auspuff, brennt. Die Drahtelektrode ist von einer Düse umgeben, aus der Schutzgas austritt, das den Lichtbogen und die Schweißnaht von Einflüssen aus der Außenluft abschirmt.

Erster Punkt der Anleitung beim Auspuff schweißen ist die Demontage des Auspuffs, da es so wesentlich einfacher ist zu schweißen und man nicht unter dem Auto und Überkopf arbeiten muss. Der Auspuff wird vermessen und das Blech in die entsprechende Form geschnitten.

 

Unser Tipp:

Es ist ratsamer, das Blech zwar etwas schmaler als den gesamten Topf zuzuschneiden, allerdings sollte das Blech den Topf vollständig ummanteln und nicht nur das eigentliche Loch abdecken. Bevor die Verschweißung beginnen kann, muss der Auspuff, am besten mit einer Feile, gereinigt werden. Die Schweißung erfolgt zunächst per Punktschweißung an der Längsnaht des Auspufftopfes, wobei wichtig ist, dass das Blech gerade und genau ausgerichtet ist.

Danach biegt man das Blech um den Topf herum und setzt außen Punktschweißungen, damit das Blech überall fixiert ist. Damit das Loch nicht nur nicht mehr sichtbar, sondern auch nicht mehr hörbar ist, müssen die Punktschweißungen nun zu einer durchgehenden Naht verschweißt werden. Sehr wichtig beim Auspuff schweißen ist, dass die Elektrode nicht zu lange auf eine Stelle gehalten wird, da dies dazu führt, dass das Blech durchbrennt. Wenn der Auspuff vollständig abgedichtet ist, kann seine Lebensdauer noch verlängert werden, indem er mit Zinkspray eingesprüht wird.

Krümmer schweißen

Der Krümmer ist ein Bauteil der Abgasanlage von Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor und wird zwischen einem Ansaug- und einem Absaugkrümmer unterschieden. Der Krümmer besteht aus einem gebogenen Rohr, in der Regel ein Rohr pro Zylinder, das den Ansaug- oder Abgasstrom zum Auspuff weiterleitet, wobei die Krümmer in einem gemeinsamen Rohr zusammengefasst werden. Allerdings gibt es verschiedene Abgasanlagen, wie beispielsweise 4in1, 4in2 oder Sportauspuffe, so dass die Krümmer dementsprechend angelegt sind. Das Krümmer schweißen erfolgt meist im WIG-Schweißverfahren, denn das Wolfram-Inertgasschweißen bietet die Vorteile, dass eine saubere, dichte Naht mit wenig Spritzern entsteht und die Stromzufuhr und die Zugabe des Schweißzusatzstoffes unabhängig voneinander gesteuert und auf das Werkstück abgestimmt werden können.

Die WIG-Schweißanlage besteht aus einer Stromquelle und einem Schweißbrenner, die mit Schläuchen für die Schweißstromleitung, die Schutzgaszuführung, die Steuerleitung und bei größeren Anlagen für Zu- und Rücklauf von Kühlwasser miteinander verbunden sind. Beim Krümmer schweißen nach Anleitung für das WIG-Schweißen wird zunächst der Lichtbogen durch einen Kurzschluss oder einen Hochfrequenzzünder gezündet.

Nun wird der Brenner zu der zu verschweißenden Stelle geführt und der eigentliche Schweißvorgang beginnt. Die Wolframelektrode ist von einer Düse umgeben, aus der Schutzgas strömt, das den Lichtbogen und die Schweißnaht vor atmosphärischen Einflüssen, beispielsweise Luftsauerstoff, schützt. Als Schutzgas werden beim WIG-Schweißen Argon, Helium, Stickstoff oder Gasgemische daraus, also inerte Gase verwendet.

 

Verschweißen von einem Fachmann

Die aufgeschmolzen Kanten der Werkstücke fließen ineinander und bilden nach ihrem erneuten Erstarren die Schweißnaht. Zu unterscheiden ist, ob mit Wechsel- oder mit Gleichstrom geschweißt wird, wobei beim Verschweißen mit Gleichstrom die Elektrode auf dem Minuspol liegt. Generell zeigen Krümmer im Laufe im Zeit Verschleiß-, Abnuntzungs- und Abbranderscheinungen oder es entstehen Risse. Das Verschweißen sollte daher, damit es auf Dauer sinnvoll und erfolgreich ist, sehr präzise und sorgfältig, am besten von einem Fachmann, durchgeführt werden.

 

Zylinderkopf schweißen

Die sehr komplizierte und aufwendige Fertigung macht den Zylinderkopf neben dem Motorblock zu den teuersten Teilen in einem Fahrzeug. Bei einem Verbrennungsmotor schließt der Zylinderkopf aus Sicht des hin- und hergehenden Kolbens der Verbrennungsraum nach oben ab, wobei auch bei Boxermotoren oder bei Motoren, die wie beispielsweise in Flugzeugen hängend eingebaut sind, von einem Zylinderkopf gesprochen wird. Im Zylinderkopf sind bei allen Viertaktmotoren die Ein- und Auslasskanäle sowie die Ventilsteuerung bei Gaswechselvorgängen untergebracht, bei Ottomotoren die Zündkerzen und bei Dieselmotoren die Einspritzdüsen sowie die Glühkerzen.

Prinzipiell kann eine Autowerkstatt den Zylinderkopf schweißen, wenn dieser Risse aufweist. Allerdings müssen diese Risse  im Vorfeld gesäubert und recht tief und breit ausgefräst werden, da sich ansonsten danebenliegende Dichtflächen verziehen, Ventilsitze und Ventilführungen ihren festen Sitz verlieren und sich lösen würden.

Die Folge hiervon wäre ein meist irreparabler Motorschaden. Risse zwischen der Zündkerzenbohrung und dem Ventilsitz, im Auslasskanal oder zwischen dem Auslasskanal und dem Brennraum werden zunächst ausgefräst, vorgewärmt, verschweißt und die Schweißstelle entsprechend nachgearbeitet. Bei ausgerissenen oder ausgebrochenen Auspuffstehbolzen wird die alte Bohrung weggefräst, aufgeschweißt und nach Bearbeitung ein neues Gewinde gebohrt, bei einem gerissenen Ventilführungsdom wird die alte Bohrung weggefräst, neu aufgeschweißt und nach Bearbeitung der Schweißstelle eine Bohrung gespindelt. Häufig folgt das Zylinderkopf schweißen der Anleitung zum WIG-Schweißen.

 

Nach Zündung des Lichtbogens durch einen Kurzschluss oder einen Hochfrequenzzünder wird der Brenner zur Schweißstelle geführt, die aufgeschmolzenen Teile fließen ineinander und bilden nach ihrer Erstarrung die Schweißnaht. Ein eventueller Schweißzusatzstoff wird manuell oder mechanisch zugeführt.

Die stromführende Wolframelektrode schmilzt beim WIG-Schweißen nicht ab, ist jedoch von einer Düse umgeben, aus der Schutzgas austritt. Dieses Schutzgas, Argon, Helium, Stickstoff oder ein Gemisch daraus, schirmt den Lichtbogen und die Nahtstelle von atmosphärischen Einflüssen ab. Alternativ kommt beim Zylinderkopf schweißen das Laserstrahlschweißen zum Einsatz.

 

Tank schweißen

Der wichtigste Punkt beim Tank schweißen ist, dass dieser völlig leer und entgast ist. Es reicht also nicht aus, einfach nur das Benzin aus dem Tank zu schütten, denn wenn sich noch Gase in dem Tank befinden, reicht ein kleiner Funke beim Schweißen aus, um das Gemisch aus Benzin und Luft zu entzünden. Dies würde zu Explosionen mit schweren Verbrennungen und Verletzungen führen. Daher sollte das Tank schweißen Profis und sehr erfahrenen Schweißern überlassen werden, die ihrerseits den Tank entgasen, indem sie ihn mit speziellen technischen Gasen befüllen. Erst wenn diese Maßnahmen getroffen worden sind, beginnt die Schweißarbeit, wobei dabei undichte Stellen durch Risse oder Löcher gemäß der Anleitung für das Schutzgasschweißen zugeschweißt werden. Zu den Schutzgasschweißverfahren zählen die Schweißmethoden WIG, MIG und MAG.

Allen Schutzgasschweißmethoden liegt das Prinzip zugrunde, dass Schutzgase verwendet werden, die den Lichtbogen und die Schweißstelle vor atmosphärischen Einflüssen schützen. Der Lichtbogen, der die für das Schweißen benötigte Energie liefert, wird durch einen Kurzschluss oder einen Hochfrequenzzünder gezündet und brennt zwischen dem Werkstück und einer Drahtelektrode.

Diese Drahtelektrode ist von einer Düse umgeben, aus der das Schutzgas strömt. Charakterisiert werden die Schweißmethoden durch die verwendeten Schutzgase und die Eigenschaften der Elektrode. Beim WIG- und MIG-Schweißen handelt es sich um inerte Schutzgase wie Argon oder Helium, beim MAG-Schweißen wird den Gasen Kohlendioxid oder Sauerstoff beigemischt.

 

Dadurch werden die Gase zu aktiven Gasen und gehen eine Verbindung mit den Werkstoffen ein. Die Elektroden bei MIG und MAG erfüllen zwei Aufgaben, sind übernehmen die Stromführung und stellen gleichzeitig den Schweißzusatzstoff dar, da sie während des Schweißvorganges abschmelzen. Die Wolframelektrode beim WIG-Schweißen dagegen schmilzt nicht ab, ein eventueller Zusatzstoff wird manuell oder mechanisch zugeführt. Die Verbindung entsteht durch das Ineinanderfließen der aufgeschmolzenen Werkstoffe, die nach ihrem Erstarren die Schweißnaht bilden.

 

Ölwanne schweißen

Die Ölwanne, die Bestandteil eines Viertaktmotors ist, enthält das Motoröl, das zur Schmierung erforderlich ist. In der Regel befindet sie sich am untersten Punkt des Motors, befestigt am Kurbelgehäuse. Zu ihrer Ausstattung gehört die sogenannte Ölablassschraube, die dafür sorgt, dass das Motoröl bei einem Ölwechsel in heißem Zustand auslaufen kann und nicht abgesaugt werden muss. Da Ölwannen meistens aus Aluminium gefertigt sind, ist für das Ölwanne schweißen eine entsprechende Schweißmethode erforderlich, mit der sich Aluminium verbinden lässt.

Hierzu eignen sich beispielsweise die Verfahren MIG, MAG und WIG. Beim MIG- und MAG-Schweißen brennt ein Lichtbogen zwischen einem Scheißdraht, der die Elektrode darstellt, und dem Werkstück, in diesem Fall der Ölwanne.

Die Elektrode ist jedoch nicht nur stromführende Elektrode, sondern zeitgleich Schweißzusatzstoff und von einer Düse umgeben, aus der Schutzgas austritt. Dieses Schutzgas schützt den Lichtbogen und die Schweißstelle vor atmosphärischen Einflüssen wie beispielsweise Luftsauerstoff. Als Schutzgase werden bei MIG Helium oder Argon, also inerte Gase, bei MAG Helium oder Argon gemischt mit Kohlendioxid oder Sauerstoff, aktive Gase verwendet. Die Vorteile von MIG und MAG liegen in der hohen Schweißgeschwindigkeit, der kaum erforderlichen Nacharbeit und dem geringen Verzug. Zudem verfügt die Naht über eine hohe Festigkeit und die Verfahren ermöglichen auch das sichere Arbeiten mit Dünnblechen und die einfache Handhabung bei Aluminium und Stahl.

 

Daneben kann man auch per WIG-Verfahren die Ölwanne schweißen, wobei sich die Anleitung ähnlich gestaltet. Allerdings brennt hierbei die Elektrode nicht ab, und um Aluminium oder Aluminiumlegierungen zu schweißen, muss mit Wechselstrom geschweißt werden. Die stumpfe Elektrode erzeugt eine runde Form beim Schweißen, um mit spitzen Elektroden zu schweißen, benötigt man eine moderne Inverterstromquelle. Die Vorteile des WIG-Schweißens liegen in der sehr sauberen Schweißarbeit. Zudem kann Aluminium auch mit dem sehr modernen CMT-Schweißen bearbeitet werden.

 

Schweißen KFZ-Werkstatt

Einige Teile, insbesondere tragende und komplexe Teile sollten grundsätzlich nur in einer KFZ-Werkstatt repariert und instandgesetzt werden. Je nachdem, welches KFZ-Teil repariert oder angebracht werden soll und aus welchem Material dieses Bauteil besteht, kommen verschiedene Schweißmethoden zur Anwendung.

Allerdings verfügen nicht alle KFZ-Werkstätten über die technische Ausrüstung, um alle Schweißverfahren realisieren zu können, die gängigsten Schweißmethoden für das Schweißen KFZ-Werkstatt sind jedoch das autogene Schweißen, das Lichthandbogenschweißen sowie die Schutzgasschweißverfahren MIG-MAG und WIG. Beim autogenen Schweißen, das auch als Gasschmelzschweißen oder Acetylenschweißen bezeichnet wird, werden die zu verbindenden Metalle durch eine Flamme aus Sauerstoff und Acetylen erwärmt und entweder direkt oder mit einem speziell legierten Draht verschweißt.

Durch einen Schweißbrenner wird die Flamme aus den Gasen im Verhältnis 1:1 gemischt, wobei das Gasgemisch in zwei Schritten verbrennt. Im ersten Schritt findet eine teilweise Verbrennung an der Brennerspitze statt, wodurch Kohlenmonoxid und Wasserstoff entstehen. Damit es zur vollständigen Verbrennung kommt, wird Luftsauerstoff benötigt, so dass kurz vor der Flamme die eigentliche Schweißzone entsteht. Beim Schweißen KFZ-Werkstatt nach Anleitung zum Lichthandbogenschweißen, das auch als E-Schweißen bezeichnet wird, brennt ein elektrischer Lichtbogen zwischen dem Werkstück und einer umhüllten Elektrode.

Dabei ist die Elektrode zeitgleich stromführende Elektrode und Schweißzusatzstoff. Während die Umhüllung der Elektrode schmilzt, werden Gase freigesetzt und es bildet sich eine Schlacke. Die Gase schützen Lichtbogen und Schweißstelle vor atmosphärischen Einflüssen, die Schlacke sorgt für ein gleichmäßiges Abkühlen und wirkt somit dem Schweißverzug entgegen.

 

Schweißstellen abschirmen

Die weitaus am häufigsten eingesetzten Schweißverfahren sind jedoch die Schutzgasschweißverfahren, da sie den Vorteil bieten, auf recht schnelle und sichere Art und Weise stabile Verbindungen von nahezu allen schweißbaren metallischen Grundstoffen zu erzeugen. Das Prinzip ist, dass bei diesen Schweißmethoden Schutzgase verwendet werden, die den Lichtbogen und die Schweißstellen von der Außenluft abschirmen. Zwischen Werkstück und Elektrode brennt ein Lichtbogen, eine Düse, aus der das Schutzgas austritt, umgibt die Elektrode. Kennzeichnend für die Schweißverfahren sind die eingesetzten Gase, inerte Gase bei MIG und WIG und aktive Gase bei MAG, sowie die Eigenschaften der Elektroden, die bei MIG und MAG abschmelzen, bei WIG nicht.


Verschiedene Metallarten schweißen

Aluminium schweißen

Das Aluminium schweißen kann durch die Schweißmethoden MIG, WIG und CMT erfolgen. Beim MIG-Schweißen brennt ein Lichtbogen zwischen Werkstück und einer abschmelzenden Elektrode, die zeitgleich stromführende Elektrode und Schweißzusatzstoff ist. Aus einer die Elektrode umgebenden Düse tritt Schutzgas aus, wobei es sich dabei um Argon, Helium, Stickstoff oder ein Gemisch daraus handelt. Das Schutzgas schützt den Lichtbogen und die Schweißstelle vor der Außenluft, geht jedoch keine Verbindung mit den Werkstoffen ein, weshalb sich dieses Verfahren für das Verbinden von Aluminium, Aluminiumlegierungen und anderen Nichteisenmetallen eignet. Daneben kann das Aluminium schweißen durch WIG-Schweißen erfolgen, wobei dann mit Wechselstrom geschweißt wird.

Die stumpfe Elektrode ist von einer Düse umgeben, aus der inerte Schutzgase austreten, die den Lichtbogen, der zwischen der Elektrode und dem Werkstück brennt, sowie die Schweißstelle vor atmosphärischen Einflüssen schützen. Im Gegensatz zum MIG-Schweißen brennt die Elektrode hierbei nicht ab, ein eventueller Schweißzusatzstoff wird manuell oder mechanisch zugeführt. Um die runde Form, die beim Schweißen entseht, zu umgehen, kann eine spitz zugeschliffene Elektrode verwendet werden, allerdings bedarf es dann einer modernen Inverterstromquelle.

Eine sehr moderne Methode für das Aluminium schweißen ist das CMT-Schweißen, dessen Anleitung eine Weiterentwicklung aus dem MIG- und MAG-Schweißen ist.

 

CMT-Schweißen 

Beim CMT-Schweißen bewegt sich ein Schweißdraht in kurzen Intervallen entgegen der Förderrichtung, wodurch sich exakt ein Tropfen ablöst und die Werkstoffe sauber und ohne Spritzer miteinander verbunden werden. Beim Schweißvorgang bewegt sich der Draht also zunächst rückwärts, der Schweißstrom wird abgesenkt, ein Tropfen löst sich, der Draht bewegt sich wieder vorwärts und danach beginnt der Zyklus von vorne. Das besondere Kennzeichen der CMT-Schweißanlage ist der getriebelose Drahtantrieb am Schweißbrenner, der mit einem sogenannten Drahtpuffer ausgestattet ist. Dadurch kann er die hochfrequente Bewegung des Drahtes bei gleichzeitiger Überlagerung durch eine trägere Nachforderung des Drahtes ausgleichen.

 

Edelstahl schweißen

Als Edelstahl wird legierter oder unlegierter Stahl bezeichnet, der einen besonderen Reinheitsgrad aufweist, beispielsweise Stahl, dessen sogenannte Eisengebleiter Schwefel und Phosphor unter 0,025% liegen. Das Edelstahl schweißen kann mit nahezu allen bekannten Schweißmethoden erfolgen, am häufigsten sind jedoch die Schweißverfahren WIG, MIG, MAG und das E-Schweißen. Beim WIG-Schweißen brennt ein elektrischer Lichtbogen zwischen einer Elektrode und dem Werkstück.

Die Elektrode ist von einer Düse umgeben, aus der Schutzgas ausströmt, das den Lichtbogen und die Schweißstelle vor der Außenluft schützt. Sofern ein Schweißzusatzstoff benötigt wird, wird dieser manuell oder mechanisch zugeführt. Beim Edelstahl schweißen wird mit Gleichstrom geschweißt, wobei die auf dem Minuspol liegende Elektrode spitz zugeschliffen ist.

Beim MIG- und MAG-Schweißen brennt ebenfalls ein elektrischer Lichtbogen zwischen Elektrode und Werkstück, allerdings schmilzt hierbei die Elektrode ab. Somit ist sie zeitgleich stromführende Elektrode und Schweißzusatzstoff. Die Elektrode wird automatisch zugeführt, wobei sie von einer Düse umgeben ist, aus der Schutzgas austritt. Beim MIG-Schweißen handelt es sich um Helium, Stickstoff oder Argon, also inerte Gase.

 

Beim MAG-Schweißen wird den Edelgasen Kohlendioxid oder Sauerstoff beigemischt, wodurch aktive Gas entstehen, die aktiv mit den Werkstoffen reagieren. Eine weitere Möglichkeit, um Edelstahl zu schweißen, ist das E-Schweißen. Hierbei gestaltet sich die Anleitung derart, dass ein elektrischer Lichtbogen zwischen Werkstück und einer abschmelzenden Elektrode brennt.

Die Elektrode ist dabei umhüllt und durch das Schmelzen der Umhüllung bilden sich Gase und eine Schlacke. Die Gase schützen, vergleichbar mit den Schutzgasen bei MIG, MAG und WIG den Lichtbogen und die Schweißstelle, die Schlacke bindet Verunreinigungen, bewirkt ein langsames, gleichmäßiges Abkühlen und sorgt so für wenig Schweißverzug. Nach dem Abkühlen wird die Schlacke wieder entfernt. Zudem bietet das E-Schweißen einen weiteren Vorteil, der sich durch die kompakten, transportablen Schweißgeräte ergibt: die Schweißarbeit kann auch im Freien und selbst bei Wind erfolgen.

 

Stahl schweißen

Alle metallischen Legierungen, deren Hauptbestandteil Eisen ist und deren Kohlenstoffgehalt zwischen 0,002% und 2,06% liegt, werden als Stahl bezeichnet. Dabei unterscheidet man unlegierten Stahl, niedriglegierten Stahl mit einer Summe der Legierungselemente zwischen 1% und 5% und hochlegierten Stahl, bei dem mindestens ein Legierungselement über 5% liegt.

Für das Stahl schweißen stehen, je nach Stahl, Schweißaufgabe und Beanspruchung des Werkstückes verschiedenste Schweißmethoden, wie das Feuerschweißen, das Autogenschweißen, das E-Schweißen, das Schutzgasschweißen oder das Laserschweißen zu Verfügung. Beim Feuerschweißen, der ältesten bekannten Schweißmethode, wird der Stahl unter Luftabschluss im Feuer aufgeschmolzen und mit Druck, erzeugt beispielsweise durch Schläge mit dem Hammer, verbunden.

Die Anleitung für das Stahl schweißen per Autogenschweißen  sieht vor, dass der Stahl in einer Flamme, die durch das Verbrennen von Acetylen und Sauerstoff entsteht, erhitzt und anschließend direkt oder unter Verwendung eines speziell legierten Drahtes verschweißt wird. Beim E-Schweißen, das auch unter der Bezeichnung Lichtbogenhandschweißen bekannt ist, brennt ein elektrischer Lichtbogen zwischen dem Werkstück und einer Elektrode. Diese Elektrode ist umhüllt und brennt während des Schweißvorganges ab, ist also stromführende Elektrode und Schweißzusatzstoff gleichzeitig. Beim Abschmelzen der Elektrodenumhüllung bilden sich Gase und eine Schlacke, die den Lichtbogen und die Schweißstelle vor der Außenluft schützen und der Oberflächenspannung und damit dem Schweißverzug entgegenwirken. Beim Schutzgasschweißen, das sich in die Schweißverfahren MIG, MAG und WIG teilt, brennt ebenfalls ein Lichtbogen zwischen Elektrode und Werkstück.

 

Wärmeleitungsschweißen 

Die Drahtelektroden sind von einer Düse umgeben, aus der das Schutzgas austritt und den Lichtbogen und die Schweißstelle vor atmosphärischen Einflüssen schützt. Beim MIG- und WIG-Schweißen handelt es sich um Helium oder Argon, also inerte Gase als Schutzgase, beim MAG-Schweißen werden die Gase durch die Beimischung von Kohlendioxid oder Sauerstoff zu aktiven Gasen, die eine Verbindung mit den Werkstoffen eingehen. Daneben ist die Elektrode beim MIG- und MAG-Schweißen stromführende Elektrode und Schweißzusatzstoff zugleich, beim WIG-Schweißen schmilzt die Elektrode nicht ab. Ein Schweißzusatzstoff wird bei Bedarf manuell oder mechanisch zugeführt. Beim Laserschweißen erfolgt die Erwärmung des Werkstoffes durch den Laserstrahl, der beim Wärmeleitungsschweißen nur die Oberfläche, beim Tiefschweißen auch das Innere des Werkstoffes aufschmilzt. 

 

Guss schweißen

Als Guss wird bezeichnet, wenn metallische Werkstoffe zunächst verflüssigt und durch Gießen in eine Form gebracht werden. Für das Guss schweißen finden unterschiedliche Verfahren Anwendung, die sich nach Faktoren wie beispielsweise dem Grundwerkstoff oder der Beanspruchung des Werkstückes richten. So kann das Guss schweißen zum Beispiel der Anleitung für das Thermitschweißen, Schweißverfahren mit Lichtbogen oder Widerstandsschweißverfahren folgen.

Beim Thermitschweißen wird ein Schamotttiegel auf die Schweißstelle gestellt und mit Thermit, einer Mischung aus Eisenoxidpulver und Aluminiumpulver, befüllt. Durch eine sogenannte Zündkirsche, bestehend aus Bariumperoxid und Magnesium, wird die Mischung gezündet und durch die stark exotherme Reaktion bildet sich innerhalb kurzer Zeit, bei einer Temperatur von etwa 2400°C, flüssiges Eisen sowie eine Schlacke aus Aluminiumoxid.

Die Verbindung entsteht durch das flüssige Eisen, das in die zu verbindende Stelle einfließt und nach dem Erstarren die Schweißnaht bildet. Zu den Schweißverfahren mit Lichtbogen, die für das Guss schweißen verwendet werden,  zählen das MIG- und das WIG-Schweißen.

Durch Strom wird ein elektrischer Lichtbogen erzeugt, der die Wärme liefert, die notwendig ist, um das Metall und die Elektrode zu schmelzen. Beim MIG-Schweißen schmilzt die Elektrode ab, ist als nicht nur stromführende Elektrode, sondern zeitgleich auch Schweißzusatzstoff, beim WIG-Schweißen schmilzt die Elektrode nicht ab. Hier wird ein Schweißzusatzstoff bei Bedarf extern zugeführt. Eine Düse umgibt die Elektrode, aus der inerte Schutzgase wie Helium, Argon oder Stickstoff austreten. Diese Schutzgase gehen keine Verbindung mit den Werkstoffen ein, schützen aber den Lichtbogen und die Schweißstelle vor der Außenluft.

 

Das Widerstandsschweißen

Beim Widerstandsschweißen, das ohne Schweißzusatzstoffe erfolgt, erzeugt Strom die zum Schweißen benötige Energie, wobei der elektrische Widerstand in der Schweißzone genutzt wird. Diese entstehende Widerstandswärme wird als Joul´sche Wärme bezeichnet. Hierbei unterscheidet man das Abbrennstumpfschweißen ohne und mit Vorwärmung. Wird ohne Vorwärmung geschweißt, werden die Enden des Werkstückes miteinander in Berührung gebracht, wobei die Vorschubgeschwindigkeit kontinuierlich gesteigert wird. Beim Schweißen mit Vorwärmung teilt sich der Schweißprozess in die Phasen Planbrennen, um ungleichmäßige Stoßflächen zu ebnen, Vorwärmen, Schmelzen, Stauchen und Nachwärmen.

 

Blech schweißen

Grundsätzlich kann nahezu jedes Metall zu Blech, also einem flachen, gewalzten Produkt, verarbeitet werden. Je nach Stärke des Bleches muss allerdings die Wärmeeinwirkung und eine dementsprechende Schweißmethode ausgewählt werden, damit das Blech während des Schweißens nicht durchgebrannt wird. Für das Blech schweißen eignen sich beispielsweise das MAG-, MIG- und WIG-Schweißen, das autogene Schweißen, das Lichtbogenhandschweißen oder auch das Widerstandspunktschweißen. Das MAG-, MIG- und WIG-Schweißen gehören zu den Schweißverfahren mit Schutzgas. Ein elektrischer Lichtbogen, der durch Kurzschluss oder einen Hochfrequenzzünder gezündet wird, brennt zwischen dem Werkstück, in diesem Fall dem Blech, und einer Elektrode. Dabei ist die Elektrode von einer Düse umgeben, aus der Schutzgas ausströmt.

Das Schutzgas schützt den Lichtbogen und die Nahtstelle vor der Außenluft und wird in inertes oder aktives Schutzgas unterschieden. Beim MIG- und WIG-Schweißen werden Argon, Helium oder Stickstoff, also inerte Gase, verwendet, die sich dadurch auszeichnen, dass sie keine Verbindung mit den Werkstoffen eingehen. Bei MAG werden den inerten Gasen Kohlendioxid oder Sauerstoff beigemischt, was sie zu aktiven Gasen macht.

Beim WIG-Schweißen schmilzt die Elektrode nicht ab, während sie als abschmelzende Elektrode beim MIG- und MAG-Schweißen stromführende Elektrode und gleichzeitig Schweißzusatzstoff ist. Beim autogenen Schweißen liefert eine Flamme die zum Schweißen benötigte Energie. Diese Flamme entsteht durch das Verbrennen von Acetylen und Sauerstoff und erhitzt das Blech, das anschließend direkt oder mit einem speziell legierten Schweißdraht gefügt wird.

 

Lichtbogenhandschweißen 

Eine andere Methode für das Blech schweißen ist das Lichtbogenhandschweißen. Hierbei brennt ein Lichtbogen zwischen dem Werkstück und einer ummantelten Elektrode. Beim Schweißen schmilzt die Elektrode samt Umhüllung ab, wodurch Gase freigesetzt werden und sich eine Schlacke bildet. Die Gase übernehmen die gleichen Aufgaben wie Schutzgase, die Schlacke, die nach dem Auskühlen wieder entfernt wird, bindet Verunreinigungen und wirkt dadurch, dass sie die Oberflächenspannung verringert, dem Schweißverzug entgegen.

Daneben kann das Blech schweißen durchgeführt werden, indem man der Anleitung für das Widerstandspunktschweißen folgt. Hierbei pressen zwei gegenüberliegende Elektroden, die den Strom einbringen, das Blech an einem Punkt zusammen. Das Blech schmilzt auf, der Druck während und nach dem Stromfluss unterstützt die Bildung einer stabilen Verbindung.

 

Eisen schweißen

Eisen ist ein Metall, wobei es als Roheisen, als Gusseisen oder als Stahl verwendet wird. Für das Eisen schweißen stehen verschiedene Methoden zur Verfügung, darunter beispielsweise das Thermitschweißen, die Schutzgasschweißverfahren oder das E-Schweißen. Beim Thermitschweißen, das überwiegend beim Verbinden von Bahnschienen eingesetzt wird, wird ein Tiegel aus Schamott auf die Schweißstelle gestellt. Dieser wird mit einer Mischung aus Eisenoxidpulver und Aluminiumpulver, dem sogenannten Thermit, befüllt und durch eine Zündkirsche gezündet. Die Zündkirsche besteht aus Bariumperoxid und Magnesium. Durch eine stark exotherme Reaktion bildet sich in kurzer Zeit bei einer Temperatur von etwa 2400°C flüssiges Eisen und eine Schlacke aus Aluminiumoxid. Das flüssige Eisen fließt in die Nahtstelle und bildet nach dem Erstarren die Schweißnaht.

Die Schutzgasschweißverfahren beinhalten MIG, MAG und WIG. Die Anleitung dieser Schweißverfahren kennzeichnet sich durch die Verwendung von inerten oder aktiven Schutzgasen. Zwischen dem Werkstück und einer Elektrode brennt ein Lichtbogen, der die benötigte Energie erzeugt.

Die Elektrode, die bei MIG und MAG abschmilzt und bei WIG nicht, ist von einer Düse umgeben. Aus dieser Düse tritt Schutzgas aus, das den Lichtbogen und die Nahtstelle vor der Außenluft schützt. Bei MIG und WIG besteht das Schutzgas aus inerten Gasen wie Helium, Argon oder Stickstoff, bei MAG aus aktiven Gasen, wozu den inerten Gasen Kohlendioxid oder Sauerstoff beigemischt wird.

 

Inierte Gase

Inerte Gase gehen keine Verbindung mit den Werkstoffen ein, aktive Gase reagieren mit den Werkstoffen. Daneben kann man per Lichtbogenhandschweißung Eisen schweißen. Hierbei brennt ein Lichtbogen zwischen dem Werkstück und einer Elektrode, die ummantelt ist. Beim Schweißen schmilzt die Elektrode samt Umhüllung ab, ist also zeitgleich stromführende Elektrode und Schweißzusatzstoff. Beim Abschmelzen der Umhüllung bilden sich Gase und eine Schlacke. Die Schlacke, die nach dem Erkalten wieder entfernt wird, wirkt dem Schweißverzug entgegen, indem sie die Oberflächenspannung verringert und für ein gleichmäßiges Abkühlen sorgt, die Gase übernehmen die Aufgaben von Schutzgasen.

 

V2A schweißen

V2A ist rostfreier oder auch nichtrostender Stahl und meint einen Stahl, der beständig gegenüber Korrosion und Säure ist. Zudem zeichnet sich V2A durch einen niedrigen Kohlenstoffgehalt aus. Das V2A schweißen kann prinzipiell mit allen Schweißmethoden für metallische Werkstoffe, insbesondere durch elektrische Verfahren, erfolgen, während das Autogenschweißen nach Möglichkeit vermieden werden sollte. Zu den gebräuchlichen Verfahren für das V2A schweißen zählen das E-Schweißen sowie die Schutzgasschweißverfahren MIG, MAG und WIG. Bei diesen genannten Schweißverfahren beginnt die Anleitung mit dem Zünden eines Lichtbogens, der zwischen dem Werkstück und einer Elektrode brennt und die benötigte Schweißenergie liefert. Beim E-Schweißen, das auch als Lichtbogenhandschweißen bezeichnet wird, ist die Elektrode umhüllt.

Die Elektrode ist zeitgleich stromführende Elektrode und Schweißzusatzstoff, da sie samt Umhüllung abschmilzt. Durch das Abschmelzen der Elektrode werden Gase freigesetzt und es bildet sich eine Schlacke. Die Schlacke wirkt dem Schweißverzug entgegen, indem sie die Oberflächenspannung verringert und für ein gleichmäßiges Abkühlen sorgt, die Gase schützen den Lichtbogen und die Schweißstelle vor der Außenluft.

Nach dem Auskühlen wird die Schlacke wieder entfernt. Die Schweißmethoden MIG, MAG und WIG erfolgen unter Verwendung von Schutzgasen. Hierbei umgibt eine Düse die Elektrode, aus der die Schutzgase austreten.

 

Während es sich bei MIG und WIG um inerte Schutzgase wie Helium oder Argon handelt, bestehen die Schutzgase beim MAG-Schweißen aus einem Gemisch aus Argon oder Helium mit Kohlendioxid oder Sauerstoff. Inerte Gase sind auch bei hohen Temperaturen thermodynamisch stabil, aktive Gase gehen eine Verbindung mit den Werkstoffen ein.

Bei MIG und MAG ist die Elektrode stromführende Elektrode und Schweißzusatzstoff in einem, da auch hier die Elektrode, die automatisch zu- und nachgeführt wird, abschmilzt. Bei WIG schmilzt die Wolframelektrode nicht ab, ein eventuell benötigter Schweißzusatzstoff wird manuell oder mechanisch zugeführt.

 

Grundwissen zum Löten 

Genauso wie beim Schweißen entstehen auch beim Löten unlösbare, stoffschlüssige Verbindungen von zwei Bauteilen oder einem Werkstoff und einem ergänzenden Werkstoff als Beschichtung. Beim Schweißen werden die Werkstoffe dazu in einen plastischen oder flüssigen Zustand gebracht und anschließend mit oder ohne Schweißzusatzstoffe mithilfe von Hitze oder Druck zusammengefügt.

Im Unterschied dazu werden die Werkstoffe beim Löten unter Zuhilfenahme von flüssigen Zusatzwerkstoffen gefügt oder beschichtet. 

 

 

Die Zusatzwerkstoffe, die als Lote bezeichnet werden, haben eine niedrigere Schmelztemperatur als die Werkstoffe, die gefügt werden sollen. Dadurch werden die Werkstoffe lediglich benetzt, anders als beim Schweißen jedoch nicht geschmolzen. Um zu verhindern, dass es zu einer Oxidation kommt, wird beim Löten häufig mit Flussmitteln, Schutzgasen oder auch im Vakuum gearbeitet.

 

Hier nun aber alle wichtigen Infos als Grundwissen zum Löten im kompakten Überblick:

 

Die Vorgehensweise beim Löten

Damit eine Lötverbindung entstehen kann, muss das flüssige Lot den Grundwerkstoff benetzen. Dazu werden die beiden zu fügenden Bauteile und das Lot erwärmt, bis die Arbeitstemperatur des Lotes erreicht ist. Bei diesem Vorgang breitet sich das inzwischen flüssige Lot schnell auf der Oberfläche der Werkstücke aus, dringt in das Gefüge des Grundwerkstoffes ein und löst einen Teil davon.

In der Folge kommt es zu einer Legierung, wobei das gegenseitige Durchdringen als Diffusion bezeichnet wird. Voraussetzung für die Diffusion ist aber, dass die Flächen, die gelötet werden, sauber und möglichst glatt sind. Um eine feste und dichte Verbindung sicherzustellen, müssen außerdem die Oxidschichten auf den Werkstücken beseitigt werden und dies erfolgt meist mithilfe eines Flussmittels.

Bei den Abständen, die zwischen den beiden gelöteten Werkstücken bestehen, wird zwischen Lötspalten und Lötfugen unterschieden. Ein Lötspalt ist gegeben, wenn der Zwischenraum kleiner ist als 0,2mm, von einer Lötfuge wird bei einem Abstand von mehr als 0,2mm gesprochen.

Mit welchen Temperaturen beim Löten gearbeitet wird, hängt davon ab, welches Lötverfahren angewandt wird und welches Lot und welches Flussmittel zum Einsatz kommen, Generell gilt aber, dass die untere Grenze des Lötbereichs die Arbeitstemperatur ist und sowohl die zu fügenden Werkstücke als auch das Lot mindestens diese Arbeitstemperatur erreichen müssen, um eine feste Verbindung sicherzustellen.

Die obere Grenze des Lötbereichs hingegen ist die maximal mögliche Löttemperatur und wenn diese Temperatur überschritten wird, werden das Lot und das Flussmittel unbrauchbar. 

 

Die verschiedenen Lötverfahren

Je nach Beanspruchung und Belastungsart kommen beim Löten unterschiedliche Verfahren zur Anwendung.

Grundsätzlich wird dabei zwischen dem Weichlöten, dem Hartlöten und dem Hochtemperaturlöten unterschieden:


  • Beim Weichlöten wird mit Arbeitstemperaturen unter 450°C gearbeitet. Die mechanische Scherfestigkeit, also die Belastungsfähigkeit der Verbindung auf Abscheren, ist bei Weichlötverbindungen mit 5 N/mm2 nur recht gering. Aus diesem Grund kommt das Weichlöten in erster Linie bei elektrischen Kontakt- und bei Dichtigkeitslötungen zur Anwendung.

  • Beim Hartlöten wird mit Arbeitstemperaturen zwischen 450 und 1200°C gearbeitet. Hier bestimmt letztlich die Ausführung als solches über die Festigkeit der Lötverbindung, grundsätzlich kann diese aber der Festigkeit der Grundwerkstoffe entsprechen.

  • Beim Hochtemperaturlöten, kurz HTL, wird mit Arbeitstemperaturen über 900°C gearbeitet. Bei diesem Verfahren werden keine Flussmittel verwendet, sondern stattdessen wird im Vakuum oder in einer Schutzgasatmosphäre gelötet. Hochtemperaturgelötete Verbindungen weisen nur geringe Poren und unerwünschte Hohlräume auf, die Festigkeit entspricht meist der Festigkeit der Grundwerkstoffe.  

Neben den eigentlichen Lötverfahren wird beim Löten auch danach unterschieden, wie das verwendete Lot zugeführt wird. Erfolgt die Lotzufuhr mit einem angesetzten Lot, werden die Werkstücke an der Lötstelle auf die erforderliche Temperatur erwärmt. Um das Lot zu schmelzen, wird es mit dem Werkstück und einer Wärmequelle, beispielweise dem Lötkolben, in Kontakt gebracht.

Werden die Werkstücke zusammen mit einer bestimmten Lotmenge in einem Lötofen auf die erforderliche Löttemperatur gebracht, wird vom Löten mit eingelegtem Lot gesprochen. Daneben gibt es noch das Tauchlöten. Hier werden die Werkstücke in ein Bad aus flüssigem Lot getaucht und darin auf die benötigte Temperatur erwärmt. Das Lot füllt den Lötspalt dann eigenständig aus.  

 

Die Lote und die Flussmittel beim Löten

Bei den Loten handelt es sich generell um reine Metalllegierungen, die einen niedrigeren Schmelzpunkt haben als die zu fügenden Teile.

Je nach Arbeitstemperatur beim Löten werden dabei folgende Lote voneinander unterschieden:


  • Weichlote werden bei Arbeitstemperaturen unter 450°C verarbeitet. Da sie jedoch nur eine recht geringe Festigkeit aufweisen, werden sie in erster Linie im Bereich der Elektrotechnik verwendet. Weichlote sind in Form von Stangen, Drähten, Fäden, Pulver und mit Flussmitteln vermischten Pasten erhältlich.

  • Hartlote werden hauptsächlich zum Löten von Eisen-, Kupfer- und Nickelwerkstoffen verwendet, wobei je nach Arbeitstemperatur und Verwendungszweck Hartlote in unterschiedlichen Zusammensetzungen erhältlich sind. In die Gruppe der Hartlote gehören außerdem Silberlote und Aluminiumbasislote. Letztere werden beim Löten von Aluminium und Aluminiumlegierungen verwendet.

  • Als Hochtemperaturlote werden hochreine Hartlote mit einem Schmelzpunkt zwischen 800 und 1200°C verwendet, meist handelt es sich dabei um Nickel-Chromlegierungen. Verarbeitet werden die Lote, die für Verbindungen mit hoher Festigkeit sorgen, im Vakuum oder unter Schutzgas.  

Flussmittel werden beim Löten verwendet, um vorhandene Oxidschichten zu beseitigen und eine Neubildung während des Lötvorgangs zu vermeiden. Welches Flussmittel verwendet wird, hängt davon ab, mit welchem Lötverfahren und mit welcher Arbeitstemperatur gearbeitet wird.

Grundsätzlich muss die Wirktemperatur des Flussmittels aber unter der Arbeitstemperatur liegen und die maximale Löttemperatur übersteigen. Flussmittel sind flüssig, in Pulverform und als Paste vermischt mit Lot erhältlich. Aufgetragen wird das Flussmittel erst kurz vor dem Lötvorgang, weil die Wirkzeit zeitlich begrenzt ist. Eventuelle Reste müssen nach dem Löten dann wieder entfernt werden, weil es andernfalls zu Korrosion kommen könnte.

 

Videos: Gys-MIG-MAG-Schweißgeräte in der Praxis

 

 

MMA-Schweißen

MMA-Schweißen Allgemeines 

Das MMA-Schweißen bezieht sich auf ein Schweißverfahren, bei dem ein Schweißstab im Elektrodenhalter als Schweißelektrode fungiert. Der Lichtbogen brennt zwischen diesem Stab und dem Werkstück.

Der Unterschied zu anderen Schweißverfahren liegt darin, dass beim MMA-Schweißen der als Schweißelektrode dienende Schweißstab bei fortschreitendem Schweißprozess fortlaufend kürzer wird. Beim WIG- und MIG/MAG-Schweißen bleibt die Länge der Elektrode konstant und daher muss auch der Abstand vom Schweißbrenner zum Werkstück immer konstant bleiben. Beim MMA-Schweißen muss jedoch der Elektrodenhalter ständig in Richtung Werkstück geführt werden, um den Abstand zwischen der Elektrode und dem flüssigen Schweißbad konstant zu halten. Dies stellt besondere Herausforderungen für das MMA-Schweißen dar.

Anwendungen

MMA-Schweißen kann unter nahezu allen Bedingungen eingesetzt werden und daher kann man das MMA-Schweißen als ein universelles Verfahren in der Schweißindustrie bezeichnen. Es wird häufig in Installationswerkstätten, wo eine gute Erreichbarkeit der Schweißmaschinen erforderlich ist, und dort, wo die Arbeit oft im Freien durchgeführt werden muss, eingesetzt.

Das MMA-Schweißen ist beispielsweise ein gebräuchliches Schweißverfahren für das Schweißen von Pipelines für Kraftwerke und für das Schweißen von Rohren. Dieses Verfahren wird auch von Hobbyanwendern und in kleinen Reparaturwerkstätten bevorzugt. Es kann auch für das Unterwasserschweißen angewandt werden, wobei speziell für Unterwasserumgebungen ausgelegte 2usatzwerkstoffe eingesetzt werden.

Ausrüstung

Das MMA-Schweißen erfordert eine Stromversorgung, ein Erdungskabel und ein Schweißkabel, das mit dem Elektrodenhalter versehen ist. Hierbei ist kein Schutzgas vorgesehen, da die Schweißelektrode mit einem Material beschichtet sein kann, das eine Schutzglocke erzeugt und dazu dient, dass sich Schlacke über das flüssige Schweißbad bildet. Viele WIG-Schweißmaschinen sind auch für das MMA-Schweißen geeignet.

Heutzutage dienen kleine Wechselrichter als Stromquelle, womit Mobilität und Erreichbarkeit weiter verbessert werden. Die Stromversorgung kann beispielsweise über lange Eingangskabel an einen Generator angeschlossen werden, wodurch die Schweißmaschine neben das Werkstück gefahren werden kann. Die kleinsten derartigen Stromquellen wiegen heutzutage nur 5 kg.

MMA-Schweißen ist sehr populär unter den Hobbyanwendern, weil die Stromquelle und die 2usatzwerkstoffstäbe die einzig erforderlichen Komponenten darstellen.

 

Schutzgas wird nicht benötigt und die Geräte werden üblicherweise mit Strom aus einer normalen Gebäudesteckdose betrieben.

Schweißtechnik

Vor dem Schweißen wird empfohlen, dass der 2ustand der Schweißstromquelle, der Kabel, des Elektrodenhalters und der Erdungsklemme überprüft wird. Wenn die Stromquelle an eine Bedienungskonsole und/oder Fernsteuerung angeschlossen ist, sollte deren Funktionalität auch geprüft werden. Die Qualität und Stärke der Schweißelektrode müssen ebenfalls überprüft werden und der Qualität und Stärke des Werkstücks entsprechen. Die Ummantelung der Elektrode muss intakt sein.

Der Schweißvorgang beginnt, indem die Schweißelektrode fest auf den Nahtbereich getippt wird. Danach wird die Schweißelektrode an den Anfang bewegt ohne dabei den Lichtbogen lang zu ziehen, wobei während einer leichten und sicheren Elektrodenführung die Breite des flüssigen Schweißbads überwacht wird. Die Schweißelektrode wird mit nach vorne zeigendem Griff bewegt. Die Grenzlinie der gebildeten Schlacke ist hinter dem flüssigen Schweißbad sichtbar. Sie muss sich hinter dem flüssigen Schweißbad befinden. Der Abstand der Schlackengrenzlinie zum Schweißbad kann mit dem Schweißstrom und dem Winkel zwischen Werkstück und Elektrode eingestellt werden.

Während des gesamten Schweißprozesses ist es wichtig, sich auf die Länge des Lichtbogens zu konzentrieren und ihn so kurz wie möglich zu halten. Die Länge des Lichtbogens nimmt zu, da die Elektrode während des Schweißprozesses an Länge verliert. Das Steuern der Bewegung kann sich am Anfang als etwas schwierig erweisen, aber es ist leicht, sich daran zu gewöhnen.

Wenn die Schweißelektrode zu Ende ist, muss die Schlacke von der bisherigen Schweißnaht entfernt und die Naht mit einer Stahlbürste gereinigt werden. Die nächste Elektrode wird etwas vor der bisherigen Schweißnaht gezündet und dann zurück zur bisherigen Schweißnaht geführt und der Schweißprozess kann fortgesetzt werden.

Die Schweißung wird unterbrochen, indem sie leicht zur fertigen Schweißnaht zurückgeführt und dann schnell vom Werkstück weggezogen wird.

MMA Schweißelektrode

Bei einer Schweißelektrode handelt es sich um einen geraden Schweißdraht mit festgelegter Länge, der mit einem 2usatzwerkstoff ummantelt ist. Ein Ende der Schweißelektrode dient der Befestigung mit dem Elektrodenhalter. Das andere Ende der Elektrode ist für die 2ündung des Lichtbogens vorgesehen, indem dieses Ende auf das Werkstück getippt wird. Die Qualität oder der Handelsname der Elektrode ist am Befestigungsende auf der Ummantelung kenntlich gemacht. Im Allgemeinen ist die Elektrode auch mit der Klassen-ID der Amerikanischen Schweißergemeinschaft (American Welding Society, AWS) versehen.

Der Durchmesser der Schweißelektrode bezieht sich auf den Durchmesser des Metallstabs in der Elektrode. Die Ummantelung des Metallstabs dient dazu, den

 

Schweißvorgang vor Einflüssen aus der Umgebungsluft zu schützen, Schlacke zu produzieren, um die Schweißnaht abzusichern und die Erzeugung des Lichtbogens einfacher zu gestalten.

Effektives MMA-Schweißen

Der Wirkungsgrad des MMA-Schweißens kann gesteigert werden, indem

Ausrüstung, Kabel und 2ubehör gewählt werden, die sich für die Arbeitsstätte eignen und indem die Arbeitsstätte sauber und ordentlich gehalten wird.

Durch das Tragen einer automatischen Schweißmaske können Schweiß-, Schneid-und Polierarbeiten schneller durchgeführt werden. Eine automatische Schweißmaske ist mit einer selbstverdunkelnden Blende mit einstellbaren Verdunklungsstufen ausgestattet und daher muss die Maske nicht hochgezogen oder abgenommen werden, wenn von einer Arbeitsphase zur anderen gewechselt wird.

Aspekte der Produktivität werden auch dadurch beeinflusst, welche Schweißmaschine gewählt wird. Eine übermäßig große Maschine sollte nicht gewählt werden, da in einem Montageumfeld das Bewegen von zusätzlichem Gewicht von einem Standort zum anderen die Arbeit verlangsamt. Die Größe des Geräts soll gemäß der in der Werkstätte maximal benötigten Elektrodengröße gewählt werden.

Außerdem stellt der Typ der ausgewählten Schweißmaschine ein wichtiges Kriterium für die Produktivität dar. Wechselrichtergeräte steigern dank ihrer geringen Größe und ihrer Leichtbauweise die Produktivität, aber auch aufgrund ihrer Schweißdynamikeinstellung, wodurch sauberere Schweißnähte hergestellt werden können, was dazu führt, dass weniger Arbeit nach dem Schweißprozess durchzuführen ist. Bei Stromquellen mit eingebauter Wechselrichtertechnologie ist die Aussteuerung groß, was bedeutet, dass der Elektrizitätsverbrauch gering ist.

Mit Fernregelung ausgerüstete Schweißgeräte beschleunigen die Schweißarbeit, besonders in einem Montageumfeld. Die Verwendung einer Fernregelung verbessert die Arbeitsqualität und Produktivität, da sich der Schweißer nicht jedes Mal zur Maschine begeben muss, wenn er die Schweißparameter ändern möchte.

Die Kabellänge beeinflusst die Effizienz der Schweißarbeit. Je länger das Schweißkabel, desto größer ist das Gewicht der Ausrüstung, wodurch es schwieriger wird, die Ausrüstung zu bewegen. In solchen Fällen wird ein Handwagen empfohlen, um die Maschine fortzubewegen, auch dann, wenn die Stromquelle selbst nicht zu schwer oder zu groß ist, um bewegt zu werden.

Der Elektrodenhalter sollte entsprechend des in der Werkstätte eingesetzten Maximalstroms gewählt werden. Ein übermäßig großer Elektrodenhalter behindert die Erreichbarkeit und verlangsamt die Schweißarbeit. Andererseits stellt ein übermäßig kleiner Elektrodenhalter eine Gefahr dar.

Bei der Wahl der Schweißelektrode sollten nach Möglichkeit Hochleistungselektroden in Erwägung gezogen werden. Sie steigern die Arbeitsproduktivität, da derartige Elektroden mit dem 2usatzwerkstoff und pulverförmigem Eisen ummantelt sind, das mit der Schweißstelle verschmilzt, wodurch jede Elektrode eine gesteigerte Effizienz besitzt. Weitere Informationen über

 

Hochleistungselektroden und 2usatzwerkstoffe können den Herstellerlisten entnommen werden.

Der Ablauf jeder Schweißarbeit sollte im Voraus gut geplant werden, um maximale Effizienz und Produktivität zu erzielen. Des Weiteren tragen allgemeine Sauberkeit und Ordnung im Arbeitsbereich zum Arbeitstempo und zur Produktivität bei.

Videobeiträge und Praxistips beim Schweißen:

MIG-Schweißen – Die häufigsten Fehler

Wie funktioniert das WIG-Schweißen

Schutzgasschweißen MAG-Schweißen

Die richtigen Stabelektroden beim E-Schweißen

MMA-Schweißen